Расход / O'z DSt 8.027-2006 Учёт изменения ВД ИТ при измерении расхода природного газа
.pdfO‘z DSt 8.027:2006
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УЗБЕКИСТАНА
_______________________________________________________________
Государственная система обеспечения единства измерений Республики Узбекистан
Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления
УЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ РАСХОДА ПРИРОДНОГО ГАЗА
Издание официальное
Узбекское агентство стандартизации, метрологии и сертификации
Ташкент
O‘z DSt 8.027:2006
Сведения о документе
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом стандартизации, метрологии и сертификации (НИИСМС)
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением
Узбекского агентства стандартизации, |
|
метрологии и |
сертификации |
|||
(Агентство «Узстандарт») от 15.09.2006 |
|
№ 05-31 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 ВЗАМЕН В.3 приложения В |
ГОСТ 8.563.1-97 |
и раздела 4 |
||||
РД Уз 51-059-97 |
|
|
|
|
|
Информация о введении в действие (прекращении действия)
настоящего документа и изменений к нему на территории Узбекистана публикуются в указателе, издаваемом Агентством «Узстандарт». В случае
пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе, издаваемом Агентством Узстандарт.
Исключительное право официального опубликования настоящего документа на территории Республики Узбекистан принадлежит Агентству «Узстандарт».
II
O‘z DSt 8.027:2006
Содержание
1Область применения …………………………………………………... 1
2Нормативные ссылки ………………………………………………...... 2
3Термины и определения ……………………………………………..... 2
4Внутренний диаметр прямого участка измерительного трубопрово-
да..………………………………………………………….. 2
Библиография …………………………………………... |
7 |
III
O‘z DSt 8.027:2006
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УЗБЕКИСТАНА
__________________________________________________________________
Ўзбекистон Республикасининг ўлчашлар бирлилигини таъминлаш давлат тизими
Ўзгарувчан босимлар фарқи усули билан суюқликлар, газлар сарфи ва миқдорини ўлчаш
ТАБИИЙ ГАЗ САРФИНИ ЎЛЧАШДА ЎЛЧАШ ҚУВУРИ ИЧКИ ДИАМЕТРИНИНГ ЎЗГАРИШИНИ ҲИСОБГА ОЛИШ
Государственная система обеспечения единства измерений Республики Узбекистан
Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления
УЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ РАСХОДА ПРИРОДНОГО ГАЗА
State system for ensuring the uniformity of measurements of Republic of Uzbekistan
Measuring the expenditure and amount of liquids and gazes by the method of variable pressure over fall
THE ACCOUNT OF CHANGE OF INTERNAL DIAMETER
OF THE MEASURING PIPELINE AT MEASUREMENT
OF THE CHARGE OF NATURAL GAS
__________________________________________________________________
Дата введения 01.01.2007
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на измерительные комплексы (далее - ИК) со стандартными диафрагмами (далее - диафрагма), применяе- мые при измерении расхода и количества жидкостей и газов методом пере- менного перепада давления по ГОСТ 8.563.1 и ГОСТ 8.563.2 и устанавливает методику учета изменения внутреннего диаметра измерительного трубопро- вода (далее - ИТ) или шероховатости внутренней поверхности ИТ.
Стандарт предназначен для органов государственной метрологической службы и метрологических служб юридических лиц, а также предприятий и организаций, проектирующих и эксплуатирующих ИК.
Издание официальное
1
O‘z DSt 8.027:2006
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие норма- тивные документы:
ГОСТ 8.563.1-97 Государственная система обеспечения единства из- мерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом пере- менного перепада давления. Диафрагма, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Техниче- ские условия.
ГОСТ 8.563.2-97 Государственная система обеспечения единства из- мерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом пере- менного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств.
O‘z DSt 8.010.1:2002 Государственная система обеспечения единства измерений Республики Узбекистан. Метрология. Термины и определения. Часть 1. Основные и общие требования.
O‘z DSt 8.010.2:2002 Государственная система обеспечения единства измерений Республики Узбекистан. Метрология. Термины и определения. Часть 2. Средства измерений и их параметры.
O‘z DSt 8.010.3:2004 Государственная система обеспечения единства измерений Республики Узбекистан. Метрология. Термины и определения. Часть 3. Метрологическая служба
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (и классификаторов) на территории Узбекистана по со- ответствующему указателю стандартов (классификаторов), составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубли- кованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользо- вании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дан ссылка на него, применятся в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
Используемые в настоящем стандарте термины и определения соот-
ветствуют ГОСТ 8.563.1, O‘z DSt 8.010.1, O‘z DSt 8.010.2, O‘z DSt 8.010.3
4 Внутренний диаметр прямого участка измерительного трубопровода
4.1 Согласно ГОСТ 8.563.1, при расчете расхода природного газа, внутренний диаметр прямого участка ИТ перед диафрагмой D должен быть равен измеренному значению диаметра D΄.
Проведенные исследования [1, 2] показали, что при измерении расхода природного газа, внутренний диаметр D уменьшается вследствие ее загряз-
2
O‘z DSt 8.027:2006
нения смолоподобными веществами. Это приводит к изменению коэффици-
ента истечения С и появлению систематической погрешности измерения расхода природного газа. Влияние изменения внутреннего диаметра ИТ D = D – D΄ на значение измеряемого расхода учитывают путем умножения поправочного коэффициента К D на это изменение или поправочного коэф-
фициента на шероховатость внутренней поверхности ИТ КШ на коэффициент истечения, рассчитанный в соответствии с настоящим стандартом.
4.2 Поправочный коэффициент на изменение внутреннего диаметра ИТ определяют по формуле:
|
β |
æ |
2β |
3 |
C |
ö |
DD |
, |
(1) |
|
|
ç |
÷ |
||||||||
К D =1 + |
|
ç |
|
|
|
|
+ ϕ ÷ |
|
||
|
1 - β |
4 |
D |
|||||||
|
C è |
|
ø |
|
|
где: β – относительный диаметр отверстия диафрагмы. Значение φ рассчитывают по формулам:
- для углового способа отбора давления
1,1 |
|
7 |
|
1,5 |
æ |
106 |
ö0,75 |
|
|
φ = 0,0655·β |
– 1,4720·β |
|
+ 0,0072·β |
|
ç |
|
|
÷ |
; |
|
|
|
|
||||||
|
|
ç |
|
Re |
÷ |
||||
|
|
|
|
|
è |
|
ø |
|
- для трехрадиусного способа отбора давления
1,1 |
7 |
0,36β 3 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
1,5 |
æ |
106 |
ö0,75 |
|
|||||
φ = 0,0655·β |
– 1,4720·β + |
|
|
|
|
– 0,0475·β + |
0,0072·β |
|
ç |
|
|
|
÷ |
; |
||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
ç |
|
Re |
÷ |
||||||||||||||||
|
|
(1- β 4 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
è |
|
ø |
|
|||||
- для фланцевого способа отбора давления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
φ = 0,0655·β1,1 – 1,4720·β7 + 0,090· |
25,4×β 3 (5 - β 4 ) |
|
– 0,1348· |
25,4β 2 |
|
+ |
|
|||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
D ×(1- β 4 )2 |
|
|
|
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
||||
|
+ 0,072·β |
1,5 |
æ |
106 |
ö0,75 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
ç |
|
|
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
ç |
|
Re |
÷ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
è |
|
ø |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: Re – число Рейнольдса, определенное относительно диаметра D. На основании исследований [1] изменение внутреннего диаметра тру-
бопровода, со сроком эксплуатации до одного года рассчитывается по урав- нению:
D = 2,69 lg(1+t), |
(2) |
где: t – время эксплуатации трубопровода в месяцах.
3
O‘z DSt 8.027:2006
4.3 Поправочный коэффициент на шероховатость внутренней поверх- ности ИТ.
Если значение относительной эквивалентной шероховатости RШ/D (где RШ – эквивалентная шероховатость) не более значения, указанного в таблице 1 [3, 4], поправочный коэффициент на шероховатость внутренней поверхности ИТ принимают равной единице.
Таблица 1 Максимальное допускаемое значение 104 RШ/D
β |
|
|
Значение 104 RШ/D при Re равном |
|
|
||||
|
≤ 104 |
3·104 |
105 |
3·105 |
106 |
3·106 |
107 |
3·107 |
108 |
0,20 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
0,30 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
47 |
44 |
41 |
0,40 |
47 |
47 |
31 |
23 |
16 |
13 |
11 |
10 |
8,5 |
0,50 |
35 |
24 |
15 |
10 |
6,9 |
5,0 |
4,1 |
3,5 |
2,8 |
0,60 |
18 |
13 |
7,9 |
5,0 |
3,1 |
2,2 |
1,9 |
1,6 |
1,3 |
≥ 0,65 |
13 |
9,4 |
6,0 |
3,8 |
2,5 |
1,9 |
1,3 |
0,9 |
0,9 |
Для промежуточных значений β и/или чисел Re максимальные допус- каемые значения RШ определяют путем линейной интерполяции табличных данных по формулам:
- если значение β совпадает с одним из значений β таблицы 1, а значе- ние Re не совпадает
104 RШ |
/ D = |
RШ |
2 |
− RШ |
1 |
(Re − Re )+ RШ |
, |
(3) |
Rе |
|
− Rе |
|
|||||
|
|
|
1 |
1 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
где: Re , RШ |
- ближайшее меньшее к величине Re значение числа Рей- |
|||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
нольдса, указанное в таблице 1, и соответствующее ему значение 104RШ/D; Re2 , RШ2 - ближайшее большее к величине Re значение числа Рей-
нольдса, указанное в таблице 1, и соответствующее ему значение 104RШ/D;
- если значение Re совпадает с одним из значений Re таблицы 1, а зна-
чение β не совпадает
10 |
4 RШ |
/ D = |
RШ |
2 |
− RШ |
1 |
(β − β1 )+ RШ |
1 , |
(4) |
β2 |
− β1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где: β1 |
, RШ - ближайшее большее к величине β значение относитель- |
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ного диаметра диафрагмы, указанное в таблице 1, и соответствующее ему значение 104RШ/D;
4
O‘z DSt 8.027:2006
β2 , RШ* 2 - ближайшее большее к величине β значение относитель-
ного диаметра диафрагмы, указанное в таблице 1, и соответствующее ему значение 104RШ/D;
- если значения β и Re не совпадает со значениями β и Re таблицы 1
104 RШ / D = |
RШ* |
2 |
- RШ* |
1 |
(β |
|
- β1 )+ RШ* |
1 , |
|
|
(5) |
||||||||||||||||||
β2 - β1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
где: R* |
|
|
= |
|
RШ* |
12 |
- RШ* |
11 |
(R - R |
e |
)+ R* |
|
; |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Ш |
|
|
|
|
Rе |
|
|
- Rе |
|
|
|
|
e |
|
|
|
Ш |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
11 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
R* |
|
|
= |
RШ* |
22 |
- RШ* |
21 |
(R - R |
e |
)+ R* |
|
; |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Ш |
|
|
|
|
Rе |
|
- Rе |
|
|
|
|
e |
|
|
|
|
Ш |
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
21 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
β1, β2 – ближайшее меньшее и большее к величине β значение |
|||||||||||||||||||||||||||||
относительного диаметра диафрагмы, указанное в таблице 1; |
|
||||||||||||||||||||||||||||
Re1 , Re2 – ближайшее меньшее и большее к величине Re значение |
|||||||||||||||||||||||||||||
числа Рейнольдса, указанное в таблице 1; |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
RШ* , RШ* |
|
|
|
|
|
– указанные |
в |
таблице |
1 |
значение |
шероховатости |
||||||||||||||||||
|
|
11 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
104RШ/D при Re |
и Re |
2 |
|
для β1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
– указанные |
в |
таблице |
1 |
значение |
шероховатости |
|||||||||||||||
RШ* |
21 |
, RШ* |
22 |
|
|
104RШ/D при Re1 и Re2 для β2.
Для ИТ с естественной шероховатостью, величину RШ находят, через коэффициент гидравлического трения в ИТ λ и число Рейнольдса Re по фор- муле Коулбрука–Уайта:
æ |
|
1 ö |
|
9,34 |
|
|
||||
-ç |
|
|
|
÷ |
- |
(6) |
||||
|
|
|
||||||||
RШ = 3,71×10 è 2 |
|
λ ø |
||||||||
|
ç |
|
÷ |
|
|
|
|
|
||
D |
|
|
|
|
Re |
|
|
|
||
|
|
|
|
λ |
|
|
Коэффициент гидравлического трения в ИТ определяют с учетом экс- периментальных данных по уравнению:
λ = |
2 × DРТ D |
, |
(7) |
|
lDP ρ × u 2 |
||||
|
|
|
где: ΔРТ - перепад давления в ИТ на длине прямолинейного участка до диафрагмы, Pa;
ρ – плотность газа в рабочих условиях, kg/m3;
l P – длина прямолинейного участка до диафрагмы, m;
u – скорость движения газа, m/s, определяемая по формуле:
5
O‘z DSt 8.027:2006
u = |
4qC ρC |
, |
(8) |
|
ρπD2 |
||||
|
|
|
где: qC – объемный расход, приведенный к стандартным условиям,
m3/s;
ρC – плотность газа в стандартных условиях, kg/m3.
Если величина эквивалентной шероховатости RШ, определяемая по формуле (6) превышает значение, указанное в таблице 1, то поправочный ко-
эффициент на шероховатость внутренней поверхности ИТ рассчитывают по формуле [5]:
KШ = 1 + 5,22·β3,5 ·(λ - λ*), |
(9) |
где: λ – коэффициент гидравлического трения, определяемый по фор- муле (7);
λ* – коэффициент гидравлического трения, определяемый по уравнению [3]:
|
1 |
|
|
æ |
2R |
18.7 |
ö |
|
|
||
|
|
|
=1,74 |
- 2 lgç |
Ш |
+ |
|
|
÷ |
, |
(10) |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
λ |
|
ç |
D |
|
÷ |
|
|
|||
|
|
|
è |
Re λ |
ø |
|
|
где: RШ - эквивалентная шероховатость внутренней поверхности ИТ, определяемая в соответствии с таблицей 1.
4.4 Неопределенность поправочного коэффициента на изменение внутреннего диаметра ИТ.
Неопределенность поправочного коэффициента на изменение внут- реннего диаметра ИТ рассчитывают по формуле:
δ |
æ K |
D -1 |
ö |
|
(11) |
|
ç |
|
|
÷ |
×100 |
||
|
|
|||||
D = ç |
K D |
÷ |
||||
|
è |
|
ø |
|
|
4.5 Неопределенность поправочного коэффициента на шероховатость внутренней поверхности ИТ.
Неопределенность поправочного коэффициента на шероховатость ИТ определяют по формуле:
æ K Ш -1ö
Шç K ÷ è Ш ø
4.6Ежегодно, после годичной эксплуатации ИК, следует производить
очистку внутренней поверхности ИТ до диафрагмы на длине не менее 10D и не менее 4D за ней с целью дальнейшего исключения погрешности от изме-× ç ÷ ×100δ = 0,5 (12)
6